Física II

Un sistema está compuesto por 3 kg de agua a 80 ^oC. Sobre él se realiza un trabajo de 25 kJ agitándolo con una rueda de paletas, al mismo tiempo que se le extraen 15 kcal de calor. a) ¿Cuál es la variación de la energía interna del sistema? b) ¿Cuál es su temperatura final?

Problema de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.

Un reloj de péndulo metálico adelanta 5 s por día a una temperatura de 15^oC y atrasa 10 s por día a una temperatura de 30^oC. Encontrar el coeficiente de dilatación del metal del péndulo suponiendo que el péndulo se comporta como un péndulo simple.

Cuestion de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.

Un trozo de hielo de 583 cm³ se funde y se calienta hasta 4 ^oC. Calcular el incremento de su energía interna. Datos: densidad del hielo: 0.917 g/cm³; densidad del agua: 1 g/cm³; presión exterior: 1 kg/cm²; calor de fusión del hielo: 80 cal/g; calor específico del agua: 1 cal/g^oC.

Problema de Teoría Cinética de los Gases.

Estudiar la variación de entropía del sistema formado por 100 g de hielo fundente, con 200 g de agua a 10 ^oC cuando se les pone en contacto estando el sistema térmicamente aislado. Calor latente de fusión del hielo: 80 cal/g; calor específico del agua: 1 cal/g^oC.

Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.

Demostrar que una onda que incide formando un ángulo θ_i con una lámina de caras paralelas de índice de refracción n’ y espesor e se desvía lateralmente, pero mantiene la misma dirección. Calcular dicha desviación.

Cuestion de Reflexión y Refracción de Ondas.

Sobre una rendija de anchura 1 μm incide una radiación con λ=400 nm. Calcular la separación espacial entre los tres primeros mínimos de difracción sobre una pantalla situada a 1 m.

Cuestion de Difracción.

Tenemos un sistema formado por tres elementos: una varilla de 10 cm de longitud e índice de refracción 1.5 con sus extremos tallados y pulidos en forma de superficies esféricas convexas de radios 20 y 30 cm, una lente convergente de 10 cm de focal y un espejo convexo de radio 30 cm, dispuestos en este orden. a) Un objeto se sitúa 10 cm a la izquierda de la varilla. Si la distancia entre la varilla y la lente es de 20 cm, ¿a qué distancia estará la lente del espejo para que la imagen final sea virtual y se situé a 10 cm del espejo? b) ¿Cuál será el aumento total del sistema? c) Si sustituimos la lente convergente por una divergente de la misma focal, ¿dónde estará la imagen, cuál será su carácter y cuál será el aumento lateral del sistema? d) La nueva lente divergente es la yuxtaposición de dos lentes, una biconvexa de índice de refracción 1.5 y otra bicóncava de índice de refracción 1.6, de radios iguales. ¿Cuál es ese radio?

Problema de Óptica geométrica. Aparece en la convocatoria de SEP2007.

Una diapositiva tiene 35 mm de lado. Hallar la distancia focal que ha de tener el objetivo de un aparato de proyección (una lente convergente) para que produzca imágenes de 1 m de lado sobre una pantalla que dista 4 m de la lente.

Cuestion de Óptica geométrica.

Dos focos sonoros accionados en fase por un mismo amplificador están en un plano XY en las posiciones (0, 1) y (0, -1) m. En un punto del plano muy alejado de los focos sonoros se oye una interferencia constructiva a un ángulo de 0.140 rad respecto al eje X y la siguiente se escucha a 0.283 rad respecto a dicho eje. a) ¿Cuál es la longitud de onda de las ondas sonoras procedentes de los focos? b) ¿Cuál es la frecuencia? c) ¿A qué otros ángulos se escucha interferencia constructiva? Determínalos todos. d) ¿Cuál es el ángulo menor para el que se cancelarán completamente las ondas sonoras? Velocidad del sonido: v=340 m/s.

Problema de Interferencias. Aparece en la convocatoria de SEP2000.

En la figura está representado en un diagrama P-V el ciclo seguido por un gas. Si la energía interna del gas cuando se lleva de A a C aumenta en 800 J y el trabajo realizado por el gas a lo largo de la trayectoria ABC es de 500 J, a) ¿cuánto calor hay que agregar al gas al ir de A a C a través de B? b) Si la presión en el punto A es 5 veces la presión en el punto C, ¿cuál es el trabajo realizado por el gas al ir de C a D? c) ¿Cuál es el calor intercambiado con los alrededores de C a A? d) Si la energía interna al ir de D hasta A aumenta en 500 J, ¿cuánto calor se debe agregar al gas cuando va de C a D?

Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica. Aparece en la convocatoria de SEP2002.